印花涂料对喷墨印花印墨性能的适应性

　　喷墨印花的简单概念就是将色素印墨形成微滴，喷射到织物基质上设定的精确部位而形成花纹图案的技术。因此，从这项技术被提出以来，有关印墨的性能和配方一直就是广大研究者和应用者竞相研究解决的关键问题。

　　到目前为止，尽管尚没有一个普遍适用的织物喷墨印花的标准印墨配方供使用，然而世界各大染（颜）料制造商仍高度重视并大量投入，当先的数巴斯夫和汽巴精化公司的产品，他们分别以Prodon类活性染料、Helizan涂料和CibacronMI活性染料、LanasetSI活性染料、IrgaphorTBI涂料为色素，配制成印墨后应用于相应的织物基质。其中涂料型印墨对织物纤维类别适应性广，被印织物不必经特殊印制前、后处理，因而备受关注。由于喷墨印花机对使用印墨的黏度、表面张力、稳定性、导电性等参数有着严格的要求，致使油墨的精确配方难以实现，印墨价格居高不下。用于喷射印花的印墨，必须具有很低的黏度，对于CIJ式印花印墨，黏度在2~ 10mPa*s范围，而DOD印花式的印墨黏度允许在10~ 30mPa*s.对于以上两种印花形式的印墨，表面张力都应在40~60mN/m范围内。本文通过对印花涂料及其与亚微米级黏合剂乳液及添加剂组成的印墨的黏度控制，体系黏度和表面张力测定，试图了解国产印花涂料对印墨性能适应性的关系。

　　2研宄材料和方法2.1材料2方法试样含固率的测定：采用烘干（105~110*C）法，以绝干称重法计算试样绝干重量占烘干前重量的百分数表示。

　　180界面张力仪，将被测试样倒入试样皿中，仪器调零后，使金属铂丝环刚好与试样界面接触，不断下降试样台并调节旋钮，保持表面张力与扭力的平衡，当扭力大足以使液面被拉破时，刻度盘读数即为试样之表面张力值。

　　黏度n（mPa*s）的测定：采用DNJ-1旋转黏度仪，选择合适的转子和转速（本研究选择1号转子，转速60i/min），使读数值在刻度盘刻度的10~90范围内。

　　涂料粒度的控制：选用新华纸业出品的双圈牌快速、中速、慢速三档定性分析滤纸，依次通过负压抽滤，滤除不能通过滤纸的大粒子涂料，收集滤液并评价其含固率、黏度、表面张力等。

　　3结果和讨论1涂料浓度和粒径对体系黏度和表面张力的影响经测定，接近于CMYK四分色的涂料蓝8301、红8111、黄8205和黑8501的含固率分别是50.1%42.2%、39.6%和38.7%与值的通常浓度（40%~50%）接近，各种涂料的出厂粒径均控制在表1所示的是各种涂料试样在不同浓度（以含固率计）和经过滤后的体系黏度和表面张力测定值。

　　测定数据表明，随着不同涂料浓度的降低，体系程度均有所降低，当浓度由10%降至4%时，黏度数值均约降低0.8~1.2mPa*s，即浓度由10%每降低2个百分点，则黏度数值降低0.不同涂料浓度的降低，体系的表面张力略有大或基本不变，这与国产涂料中通常含有过量的表面活性剂有关，当体系浓度降低后仍能使液体表面张力稳定在一定范围；随着采用快、中、慢速滤纸的逐次过滤，各种浓度下，涂料的含固率均依次损失6%~9%、10%~18%和15%~20%，说明较大的表1涂料颗粒依次被滤除，但是体系黏度稍有降低，有类似于涂料浓度降低的相同表现，而表面张力改变甚微。因此，可以认为，涂料粒径与体系表面张力无直接相关。

　　3.2印墨组分对其性能的影响采用五因素三水平的正交试验设计表19（334），因素A（分别为中速过滤的涂料黄、红、黑）的水平取9%、7%、5%；因素B（黏合剂CS-6000）的水平取20%、16%和12%，其中，交联剂LE-780的加入量为黏合剂的0. 5%；因素C（添加剂）的水平取2%、1%和零。考查指标为各印墨试验配方的黏度n和表面张力对涂料黄的L9（4）设计的试验指标测定值如表2所示。

　　涂料浓度和经不同过滤后体系的黏度n表面张力c及滤除率R的测定值涂料名称浓度/%原试样快滤后中滤后慢滤后注：的单位为mPa m，R为％表2同。

　　表2三种涂料的l>（34）正交试验指标n和a值试验号黄（B3A3C1）。对于“表面张力”指标的F检验表明，B为显著影响因素，A和C为不显著因素。综合直观分析，对于由涂料黄8205和黏合剂CS-6000、添加剂组成的印墨组分应为：CS-6000用量12%，涂料5%，添加剂0或2%（B3A3Cl/3）。

　　3.22效应估计分析黏度指标。在涂料黄8205的印墨组分中，其黏度指标的效应值估计值为：表3印墨组分试验指标方差分析表方差来源黏度指标表面张力指标F值显著性F值显著性因素A因素B因素C误差e总和T注：S偏差平方；f自由度，为水平数m?1V平均偏差平方和，则黏度的理论估计值：m =厂+b3+a'3+b=4.说明，如采用B3A3C1配方，即CS-6000用量12%、涂料5%、添加剂2%时，其体系的黏度指标真值将在（44*0.之间波动。

　　表面张力指标。在涂料黄8205的印墨组分中，其表面张力指标的效应值估计值为：性说明，如采用B3A3C1/3配方，即CS-6000用量12%、涂料5%、添加剂2%或0时，其体系的表面张力指标真值将在（43.6±1.26）mN/m之间波动。

　　涂料黑8501、红8111的印墨组分对其性能的影响，同样可由表2试验结果，通过以上相同的方差分析、F检验、效应估计分析方法，得出*优印墨组分均为：B3A3C1.其可靠性均为95%，即当黏合剂CS-6000用量12%、涂料5%、添加剂2%时，可得到适应性*佳的体系黏度和表面张力指标，即：涂料黑8501印墨体系的黏度指标将在（4.68士0.36）mPa*s之间波动，表面张力指标将在（43. 8士0.52）mN/m之间波动。

　　涂料红8111印墨体系的黏度指标将在（4 6士0.22）mPa-s之间波动，表面张力指标将在（44. 3士4结论涂料浓度和粒度的降低均有利于体系黏度减小，而对表面张力影响很小。浓度由10%每降2个百分点，黏度值减小0.2~0.3mPa*s.滤除大粒径涂料后，黏度减小趋势与浓度降低情况类似。

　　黏合剂用量是影响印墨体系性能的主要因素，随着用量大，黏度变大，表面张力稍有减小，CS-000黏合剂用量为12%较好。添加剂应有利于黏度和表面张力的减小，虽不明显，但有利于印墨对织物的渗透，添加剂用量以2%较好。

　　很接近，经降低粒度后可望用于喷墨印花的印墨体系。

　　本文完成过程中，染整97级赵文静。徐水土同学完成了大量测试。试验工作，胡征宇副教授对数据处理给予了指教，特此一并谢忱！

(完)